JP2004092423A - 自動二輪車用エンジン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クランク軸13によって駆動される補機(冷却水ポンプ31とオルタネータ32)を軸線が車幅方向と平行になる状態でエンジン2の車体前側の端部に上下方向に並べて複数配設する。これらの補機の回転軸37,72どうしを連結用歯車71,75によって連動するように連結する。これらの連結用歯車71,75からなる動力伝達経路の一端部に位置する歯車(オルタネータ32の連結用歯車)をクランク軸13側の駆動用歯車(小径歯車78)に噛合させた。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランク軸によって駆動される補機を備えた自動二輪車用エンジンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動二輪車用エンジンは、冷却水ポンプやオイルポンプなどの補機がクランク軸に伝動手段を介して接続され、自らの動力で補機を駆動する構成が採られている。この種の自動二輪車としては、例えば特開平10−77861号公報に開示されたものがある。
この公報に示された自動二輪車用エンジンは、車載状態でシリンダの軸線が前上がりに傾斜するように形成され、シリンダボディの後方に変速装置が設けられている。
【0003】
このエンジンの冷却水ポンプとオイルポンプは、前記変速装置の下方のクランクケースの底部に軸線方向が車幅方向を指向する状態で装着されている。また、前記冷却水ポンプとオイルポンプは、1本の回転軸の一端部と他端部とに軸装されており、前記回転軸が上下方向に延びるチェーンによって前記変速装置の入力軸に接続されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように構成された従来の自動二輪車用エンジンにおいては、冷却水ポンプとオイルポンプの回転軸に変速装置の入力軸の回転を伝達するためのチェーンがクランクケース内の上端部から下端部まで延びており、チェーンを収容するためのスペースをクランクケース内に広く形成しなければならない。このため、上述した従来の自動二輪車用エンジンにおいては、補機駆動用の伝動手段が大きくなるために、コンパクトに形成するにも限界があった。
【0005】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、補機にエンジンの動力を伝達するための伝動手段の構成を簡素化してエンジンをコンパクトに形成できるようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車用エンジンは、クランク軸によって駆動される補機を軸線が車幅方向と平行になる状態でエンジンの車体前側の端部に上下方向に並べて複数配設するとともに、これらの補機の回転軸どうしを歯車によって連動するように連結し、これらの連結用歯車からなる動力伝達経路の一端部に位置する歯車をクランク軸側の駆動用歯車に噛合させたものである。
【0007】
本発明によれば、クランク軸の回転が前記動力伝達経路の一端部から各連結用歯車を介して動力伝達経路の他端部まで伝達されるから、前記動力伝達経路の一端側に位置する補機によって他端側に位置する他の補機が駆動されるようになる。
【0008】
請求項2に記載した発明に係る自動二輪車用エンジンは、請求項1に記載した発明に係る自動二輪車用エンジンにおいて、歯車連結部分の下端に位置する歯車にオイルポンプの駆動用歯車を噛合させ、前記オイルポンプは、クランクケース内の車体前側の下部に配設され、オイルパン内のオイルをオイルパンの後端部に取付けられたオイルクーラに供給するものである。
この発明によれば、オイルポンプを含めた複数の補機を単純な構成の伝動手段によって駆動することができる。
【0009】
請求項3に記載した発明に係る自動二輪車用エンジンは、請求項1または請求項2に記載した発明に係る自動二輪車用エンジンにおいて、補機を駆動するクランク軸側の駆動用歯車は、後輪駆動系のクラッチにクランク軸の回転を伝達する減速用小歯車から回転が伝達されるものである。
この発明によれば、専ら補機に回転を伝達する歯車をクランク軸に形成しなくてよいから、この歯車を設ける場合に較べてクランク軸を短く形成することができる。
【0010】
請求項4に記載した発明に係る自動二輪車用エンジンは、請求項1ないし請求項3のうち何れか一つに記載した発明に係る自動二輪車用エンジンにおいて、歯車連結部分を中心にして車幅方向の一方と他方とに振り分けられるように補機が配設されているものである。
この発明によれば、上下方向に並ぶ補機のハウジングどうしが互いに干渉するのを避けることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自動二輪車用エンジンの一実施の形態を図1ないし図6によって詳細に説明する。
図1は本発明に係るエンジンが搭載された自動二輪車の側面図、図2はエンジンおよび車体フレームの右側面図、図3は補機の駆動系を説明するための側面図で、同図は、エンジンの下端部を破断した状態で描いてある。図4は冷却水ポンプおよびその駆動系の縦断面図で、同図の破断位置を図3中にIV−IV線によって示す。図5は冷却水ポンプおよびシリンダボディの横断面図で、同図の破断位置を図2中にV−V線によって示す。図6は本発明に係る自動二輪車用エンジンの斜視図である。
【0012】
これらの図において、符号1で示すものは、この実施の形態によるエンジン2が搭載された自動二輪車である。この自動二輪車1は、レース用のものであり、このため、エンジン2は、走行性能を向上させるために前後方向の長さが短くなるように形成されている。図1において、3はこの自動二輪車1の車体フレームを示し、4は前輪、5は後輪、6は燃料タンク、7はシートをそれぞれ示す。
【0013】
前記前輪4は、図1には描かれていないが、従来の自動二輪車と同様に、車体フレーム3のヘッドパイプ8に回動自在に取付けられたテレスコピック式フロントフォークに回転自在に支持されている。前記フロントフォークの上端部には操向ハンドルが設けられている。また、前記後輪5は、リヤアーム9によって車体フレーム3に上下方向に揺動自在に支持されており、駆動用チェーン10によってエンジン2から動力が伝達される。
【0014】
前記エンジン2は、水冷式DOHC4気筒型のもので、シリンダボディ11と、このシリンダボディ11の下端に接続されたクランクケース12とによってクランク軸13が回転自在に支持され、シリンダボディ11の上端部に取付けられたシリンダヘッド14に吸気装置15と排気管16とが接続されている。また、このエンジン2のクランクケース12の下端部には、オイルパン17が取付けられている。
【0015】
前記吸気装置15は、シリンダヘッド14に接続されたスロットル弁装置18と、このスロットル弁装置18の上流側に位置するエアクリーナ19などによって構成されている。前記スロットル弁装置18とエアクリーナ19には、このエンジン2に燃料を供給するための第1および第2のインジェクタ20,21が設けられている。前記排気管16は、気筒毎に形成された上流部16aがエンジン2の前方で下方へ延び、エンジン2の下方で集合された構造で、1本の下流部16bがエンジン2より車体右側の後方へ導かれるように形成されている。
【0016】
前記クランク軸13は、車体右側の端部に後輪駆動系が接続されている。この後輪駆動系は、クランク軸13のクランクウェブ(図示せず)に一体に形成された減速用小歯車22と、この減速用小歯車22に噛合する減速用大歯車23を有するクラッチ24と、このクラッチ24の出力側に接続された入力軸25を有する変速装置26と、この変速装置26の出力軸27の回転を後輪5に伝達する前記チェーン10などによって構成されている。
【0017】
この実施の形態によるエンジン2は、前記後輪駆動系の他に、クランク軸13によって駆動される全ての補機も減速用小歯車22を介してクランク軸13から動力が伝達されるように構成されている。ここで、このエンジン2の補機について説明する。
このエンジン2の補機は、エンジン2の前端部であって車体右側の端部に上下方向に並ぶ状態で設けられた冷却水ポンプ31、オルタネータ32およびオイルポンプ33と、シリンダボディ11の後部であって前記変速装置24の上方に設けられた燃料ポンプ34などである。この燃料ポンプ34は、前記吸気装置15に設けられた第1および第2のインジェクタ20,21に燃料を供給するためのもので、前記減速用小歯車22と減速用大歯車23とを介してクランク軸13から動力が伝達される。
【0018】
前記冷却水ポンプ31は、図2に示すように、シリンダボディ11の前端部であって車体右側の端部に軸線方向が車幅方向を指向する状態で固定用ボルト31aによって取付けられている。詳述すると、この冷却水ポンプ31は、図4および図5に示すように、ポンプハウジング35に軸受36によって回転自在に支持された回転軸37と、この回転軸37に固着されたインペラ38と、冷却水吸込口39を有する吸込管40が一体に形成され前記インペラ38の吸込側を覆うカバー41とによって構成されており、シリンダボディ11に車体の右方を指向するように形成された取付座42に前記ポンプハウジング35を嵌合させた状態で組付けられている。
【0019】
前記カバー41の吸込管40は、図2に示すように、供給用冷却水ホース43を介してラジエータ44の冷却水出口が接続されている。ラジエータ44は、図1に示すように、前輪4とエンジン2との間に配設されており、車体左側のタンク45から車体右側のタンク46(図2参照)へ冷却水が流れる構造が採られている。このラジエータ44の車体左側のタンク45は、後端部であって最も上に位置する部分に、戻り用冷却水ホース47を介してシリンダヘッド14内の冷却水通路が接続されている。一方、上述した供給用冷却水ホース43は、冷却水ポンプ31から車体の前方に延びてラジエータ44の車体右側のタンク46の後端部に前端が接続されている。
【0020】
冷却水ポンプ31の前記ポンプハウジング35は、前記回転軸37を支持するボス51と、このボス51から径方向の外側(この実施の形態では上側)に延在するシュラウド52とを一体に形成することによって構成されている。この冷却水ポンプ31は、前記インペラ38が回転することによって、前記カバー41の吸込管40から冷却水を吸込み、前記シュラウド52の上端部の冷却水出口53から冷却水を吐出する。
【0021】
前記ボス51は、シリンダボディ11の前記取付座42に穿設された円形孔54内に臨んでいる。この部分には、シリンダボディ11内に上下方向に延びるように形成されたギヤ室55(図4参照)からオイルが漏洩するのを阻止するためにシール部材56が介装されている。
前記シュラウド52は、その上端部であってシリンダボディ11側に冷却水出口53が形成されており、この冷却水出口53に対向するように前記取付座42に形成されたエンジン2側の冷却水入口57に開口縁を合わせた状態でジョイント58によって接続されている。このジョイント58は、円筒状に形成されており、前記両方の開口53,57の内部に嵌合されている。また、このジョイント58とシリンダボディ11およびシュラウド52との間には、冷却水が漏洩するのを阻止するためにシール部材59が介装されている。
【0022】
シリンダボディ11の前記冷却水入口57は、図5に示すように、シリンダボディ11内の冷却水分配室61に連通されている。この冷却水分配室61は、シリンダボディ11内のシリンダ孔62の周囲に形成されたウォータージャケット63の下端部に連通され、車幅方向の一側部から他側部へ延びるように形成されている。この実施の形態では、図6に示すように、シリンダボディ11の前壁11aにその一部を部分的に前方へ膨出させるようにして設けられた膨出部11bの内部に前記冷却水分配室61が形成されている。
【0023】
この冷却水分配室61の車体右側の端部に前記冷却水入口57が形成され、冷却水分配室61の車体後側に、前記ウォータージャケット63が接続されている。前記冷却水分配室61には、前記冷却水入口57から流入した冷却水の流れる方向を車幅方向から後方へ変えるためのガイド板64が二箇所に設けられている。
【0024】
この冷却水ポンプ31を駆動する駆動系は、図3および図4に示すように、前記回転軸37の車体内側に固定された連結用歯車71が他の補機によって回転させられる構成が採られている。前記他の補機は、この実施の形態では前記冷却水ポンプ31より下側で車体内側に位置するようにシリンダボディ11の前端部に取付けられたオルタネータ32である。
【0025】
オルタネータ32は、図4および図6に示すように、前記冷却水ポンプ31より下側で車体内側に位置するようにシリンダボディ11の前端部に取付けられている。すなわち、このオルタネータ32と前記冷却水ポンプ31とは、前記連結用歯車71を有する歯車連結部分を中心にして車幅方向の一方と他方とに振り分けられるように配設されている。
【0026】
前記オルタネータ32は、図4に示すように、回転軸72が車幅方向を指向する状態でシリンダボディ11にホルダー73を介して取付けられている。前記回転軸には、前記ホルダー73に軸受74によって回転自在に支持された連結用歯車75がカップリング76を介して一体に回転するように結合されている。このオルタネータ32の前記連結用歯車75は、上部が前記冷却水ポンプ31の連結用歯車71に噛合するとともに、下部が後述するアイドラー軸77の小径歯車78に噛合している。この実施の形態では、この小径歯車78によって本発明に係る駆動用歯車が構成されている。
【0027】
前記アイドラー軸77は、前記小径歯車78と、この小径歯車78より車体右側に離間する大径歯車79とが同一軸線上に位置するように一体に形成されており、シリンダボディ11とクランクケース12とに軸受80,81を介して回転自在に支持されている。前記大径歯車79は、図3に示すように、クランク軸13の前記減速用小歯車22に噛合している。
【0028】
すなわち、冷却水ポンプ31とオルタネータ32の回転軸37,72どうしが連結用歯車71,75によって連動するように連結されており、これらの連結用歯車71,75からなる動力伝達経路の一端部に位置するアイドラー軸77の小径歯車78にクランク軸13の減速用小歯車22の回転が伝達されることによって、オルタネータ32と冷却水ポンプ31とが駆動される。言い換えれば、クランク軸13の回転が前記動力伝達経路の一端部から各連結用歯車71,75を介して動力伝達経路の他端部まで伝達されることにより、この動力伝達経路の一端側に位置するオルタネータ32によって他端側であってクランク軸13から相対的に大きく離間する位置にある冷却水ポンプ31が駆動されることになる。
【0029】
また、前記冷却水駆動系の歯車連結部分の下端に位置する前記アイドラー軸77の小径歯車78は、図3および図4に示すように、下部にオイルポンプ駆動用歯車82が噛合している。このオイルポンプ駆動用歯車82は、オイルポンプ33の回転軸83と一体に回転するように形成されている。この実施の形態によるオイルポンプ33は、クランクケース12の内部に配設され、クランクケース12に図示していないブラケットを介して支持されており、オイルパン17内に貯留されたオイルを下端部のオイルストレーナを有する吸込口84から吸い上げ、クランクケース12のオイル供給用通路85(図3参照)に吐出するように構成されている。前記オイル供給用通路85は、図3に示すように、オイルフィルター86と、オイルパン17の後方に配設されたオイルクーラ87とを介してオイルをクランクケース12の主オイル通路(図示せず)に導くように形成されている。
【0030】
前記オイルクーラ87は、図2に示すように、車幅方向の両端部に位置するオイルタンク88,89と、これらのオイルタンク88,89どうしを連通するオイル通路(図示せず)が内部に形成された多数の放熱用フィン90とを有する空冷式のもので、上端部が車体フレーム3に支持されている。前記オイルタンク88,89は、前上がりに傾斜するように形成されるとともに、車体右側のオイルタンク88が他方のオイルタンク89より車体の後方に位置するように形成されており、車体右側のオイルタンク88の下端部が上流側オイルパイプ91を介してオイルパン17に接続され、車体左側のオイルタンク89の上端部が下流側オイルパイプ92を介してオイルパン17に接続されている。
【0031】
オイルパン17からオイルをオイルクーラ87に供給する前記上流側パイプ91の上流側端部は、図1および図2に示すように、オイルパン17の下端部に接続したり、図3に示すように、オイルパン17の後壁17aの途中に接続することができる。図1において、このオイルクーラ87の前方に二点鎖線で描かれた符号93で示すものは、オイルクーラ87に走行風を導くためのダクトである。このダクト93は、前輪4の横を通過した走行風が略水平にエンジン2の下端部の側方を通ってオイルクーラ87に導かれるように、下部カウリング94に一体的に形成されている。図1においては、前記ダクト93と排気管16とが重なるように描かれているが、排気管16は車幅方向の中央部に配管されており、ダクト93は排気管16の両側方に設けられているから、これら両者が干渉し合うことはない。
【0032】
前記空冷式のオイルクーラ87ではオイルを充分に冷却することができない場合には、図3中に二点鎖線で示すように、オイルクーラ87を水冷式のオイルクーラ95に交換することができる。このようにオイルクーラを交換するに当たっては、オイルパン17も水冷式オイルクーラ95用のものに交換する。すなわち、オイルパン17のみを交換するだけで冷却方式の異なる2種類のオイルクーラ87,95を使用することができるから、オイルクーラを交換するためにコストアップになるのを可及的少なく抑えることができる。
【0033】
上述したように構成された自動二輪車用エンジン2においては、クランク軸13が回転することによりその回転が減速用小歯車22からアイドラー軸77の大径歯車79および小径歯車78と、オルタネータ32の連結用歯車75とからなる動力伝達系によって冷却水ポンプ31の連結用歯車71に伝達され、冷却水ポンプ31が駆動される。
【0034】
したがって、複数の補機(冷却水ポンプ31とオルタネータ32)どうしを連動するように連結する歯車からなる動力伝達経路の一端側に位置するオルタネータ32によって他端側に位置する冷却水ポンプ31が駆動されるから、クランク軸13から相対的に距離が長くなる位置に配置された冷却水ポンプ31にクランク軸13の回転を伝達するに当たって、各補機を構成する部品のみを使って行うことができる。この結果、クランクケース12内を長く延びるような従来の伝動手段に較べて簡単な構造の伝動手段によって複数の補機を駆動することができる。
【0035】
また、この実施の形態のエンジン2においては、冷却水ポンプ31に動力を伝達する歯車連結部分の下端に位置するアイドラー軸77の小径歯車78にオイルポンプ33の駆動用歯車82が噛合し、前記オイルポンプ33がクランクケース12内の車体前側の下部に配設されるとともに、オイルパン17内のオイルをオイルパン17の後端部に取付けられたオイルクーラ87,95に供給する構成が採られているから、オイルポンプ33を含めた複数の補機を単純な構成の伝動手段によって駆動することができる。
特に、オイルポンプ33がクランクケース12の前端部内に設けられることによってオイルパン17の後方に形成されたデッドスペースにオイルクーラ87が配置されているから、相対的に大型になる空冷用オイルクーラ87を装備しているにもかかわらず、エンジン2の下部をコンパクトに形成することができる。
【0036】
さらに、このエンジン2における補機(冷却水ポンプ31とオルタネータ32)を駆動するクランク軸13側の駆動用歯車(アイドラー軸77の小径歯車78)は、後輪駆動系のクラッチ24にクランク軸13の回転を伝達する減速用小歯車22から回転が伝達されるから、専ら前記補機に回転を伝達する歯車をクランク軸13に形成しなくてもよい。このため、クランク軸13に設けられる歯車を可及的少なくすることができ、クランク軸13を短く形成することができる。
【0037】
さらにまた、冷却水ポンプ31とオルタネータ32は、歯車連結部分を中心にして車幅方向の一方と他方とに振り分けられるように配設されているから、上下方向に並ぶこれら補機のハウジングどうしが互いに干渉するのを避けることができる。このため、冷却水ポンプ31とオルタネータ32とを設けるスペースを上下方向に狭くすることができる。
【0038】
この実施の形態によるエンジン2は、冷却水ポンプ31と、オルタネータ32と、オイルポンプ33とがエンジン2の前端部に設けられているために、前面が前方へ突出するように形成されている。しかし、エンジン2の前方には排気管16の上流部16aがあるだけであり、この上流部16aの屈曲部分の内側はデッドスペースであるから、上述したようにエンジン2の前端部が前側へ突出する構造であるにもかかわらず、何ら不具合が生じることはない。
また、オルタネータ32は、シリンダボディ11の前側に設けられており、前記デッドスペースを利用してメンテナンスをすることができるから、整備がし易いエンジンを製造することができる。
【0039】
上述した実施の形態では、冷却水ポンプ31とオルタネータ32とが歯車結合されてオルタネータ32によって冷却水ポンプ31が駆動される例を示したが、本発明に係る駆動構造の対象になる補機は冷却水ポンプ31とオルタネータ32に限られることはない。例えば、冷却水ポンプ31と、オルタネータ32と、オイルポンプ33とを動力伝達経路が直列になるように歯車結合させることができるし、補機を二つ歯車結合させる場合には、これらの補機の組合わせを適宜変更することができる。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の補機どうしを連動するように連結する歯車からなる動力伝達経路の一端側に位置する補機が他端側に位置する他の補機を駆動するから、クランク軸から相対的に距離が長くなる位置に配置された補機にクランク軸の回転を伝達するに当たって、各補機を構成する部品のみを使って行うことができる。
【0041】
したがって、クランクケース内を長く延びる従来の伝動手段に較べて簡単な構造の伝動手段によって複数の補機を駆動することができるから、エンジンをコンパクトに形成することができる。
【0042】
請求項2記載の発明によれば、オイルポンプを含めた複数の補機を単純な構成の伝動手段によって駆動することができ、専らオイルポンプにエンジンの動力を伝達する伝動手段が不要になるから、エンジンをより一層コンパクトに形成することができる。
【0043】
請求項3記載の発明によれば、専ら補機に回転を伝達する歯車をクランク軸に形成しなくてよいから、この歯車を設ける場合に較べてクランク軸を短く形成することができる。したがって、車幅方向にコンパクトな自動二輪車用エンジンを提供することができる。
【0044】
請求項4記載の発明によれば、上下方向に並ぶ補機のハウジングどうしが互いに干渉するのを避けることができるから、複数の補機を設けるスペースを上下方向に狭くすることができ、より一層エンジンをコンパクトに形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るエンジンが搭載された自動二輪車の側面図である。
【図2】エンジンおよび車体フレームの右側面図である。
【図3】補機の駆動系を説明するための側面図である。
【図4】冷却水ポンプおよびその駆動系の縦断面図である。
【図5】冷却水ポンプおよびシリンダボディの横断面図である。
【図6】本発明に係る自動二輪車用エンジンの斜視図である。
【符号の説明】
2…エンジン、11…シリンダボディ、12…クランクケース、13…クランク軸、17…オイルパン、22…減速用小歯車、24…クラッチ、31…冷却水ポンプ、32…オルタネータ、33…オイルポンプ、37,72…回転軸、71,75…連結用歯車、77…アイドラー軸、78…小径歯車、79…大径歯車、82…オイルポンプ駆動用歯車、87,95…オイルクーラ。
Claims (4)
- クランク軸によって駆動される補機を軸線が車幅方向と平行になる状態でエンジンの車体前側の端部に上下方向に並べて複数配設するとともに、これらの補機の回転軸どうしを歯車によって連動するように連結し、これらの連結用歯車からなる動力伝達経路の一端部に位置する歯車をクランク軸側の駆動用歯車に噛合させたことを特徴とする自動二輪車用エンジン。
- 請求項1記載の自動二輪車用エンジンにおいて、歯車連結部分の下端に位置する歯車にオイルポンプの駆動用歯車を噛合させ、前記オイルポンプは、クランクケース内の車体前側の下部に配設され、オイルパン内のオイルをオイルパンの後端部に取付けられたオイルクーラに供給することを特徴とする自動二輪車用エンジン。
- 請求項1または請求項2記載の自動二輪車用エンジンにおいて、補機を駆動するクランク軸側の駆動用歯車は、後輪駆動系のクラッチにクランク軸の回転を伝達する減速用小歯車から回転が伝達される自動二輪車用エンジン。
- 請求項1ないし請求項3のうち何れか一つに記載の自動二輪車用エンジンにおいて、歯車連結部分を中心にして車幅方向の一方と他方とに振り分けられるように補機が配設されている自動二輪車用エンジン。
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